尤智勇

(如東縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，江蘇如東　226400)

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斷級(jí)配橡膠瀝青混合料路用性能研究

尤智勇

(如東縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，江蘇如東226400)

摘要:通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，介紹了斷級(jí)配橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方法，從高溫性能、低溫性能、抗水損害性能等方面，對(duì)其進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，并闡述了該混合料在市政道路中的施工要點(diǎn)及質(zhì)量檢測(cè)方法，有效保證了施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:橡膠瀝青，混合料，級(jí)配設(shè)計(jì)，質(zhì)量檢測(cè)

0　引言

橡膠瀝青是橡膠粉按照一定比例與基質(zhì)瀝青充分熔脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料［1，2］。實(shí)踐效果表明橡膠瀝青具有優(yōu)良的流變性能，是較為理想的環(huán)保型路面材料，目前主要應(yīng)用于道路結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力吸收層和表面層中［3，4］。

橡膠瀝青混合料在我國(guó)道路工程中的應(yīng)用尚處于起步階段，對(duì)其長(zhǎng)期性能的檢測(cè)與評(píng)價(jià)較少。目前，橡膠瀝青混合料應(yīng)用面臨的最大問(wèn)題就是初始造價(jià)高。但根據(jù)國(guó)外的研究，橡膠瀝青混合料應(yīng)用于路面工程，使用厚度方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)美國(guó)加利福尼亞州交通運(yùn)輸部基于現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)試，以及在南非和加州大學(xué)伯克利分校所做的加速加載試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多個(gè)工程實(shí)踐，本級(jí)配橡膠瀝青可充分發(fā)揮橡膠瀝青對(duì)路面的溫度敏感性、抗疲勞性和抗氧化能力等［5，6］。

本文依托南通市如東縣人民路改造工程，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)確定了ARAC-13橡膠瀝青的配合比，對(duì)橡膠瀝青混合料的路用性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并鋪筑了試驗(yàn)段，相應(yīng)研究成果可以為相關(guān)的路面工程提供參考。

1　試驗(yàn)原材料與級(jí)配設(shè)計(jì)

1．1橡膠瀝青

試驗(yàn)所用橡膠瀝青基本性能指標(biāo)如表1所示。

表1　橡膠瀝青試驗(yàn)結(jié)果表

1．2集料

試驗(yàn)所用集料技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2　集料密度試驗(yàn)結(jié)果

1．3配合比設(shè)計(jì)

混合料級(jí)配選用斷級(jí)配橡膠瀝青混合料AR-AC13，礦料合成級(jí)配組成及配合比結(jié)果如表3，表4所示，馬歇爾實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表3　混合料合成級(jí)配表

表4　礦料配合比及油石比

表5　馬歇爾實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2　試驗(yàn)結(jié)果與分析

2．1高溫性能

瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在高溫條件下，瀝青混合料能夠經(jīng)受荷載的作用而保持結(jié)構(gòu)與性能的穩(wěn)定，不發(fā)生影響其使用性能的能力。具體來(lái)說(shuō)，不產(chǎn)生推移、壅包、車(chē)轍、泛油等病害［7］。瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能在南方地區(qū)較為重要，研究采用車(chē)轍試驗(yàn)對(duì)橡膠瀝青混合料的高溫性能進(jìn)行評(píng)價(jià)［7］。試驗(yàn)條件:在(60±1)℃，(0．7±0．05)MPa，車(chē)轍試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6　車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度

據(jù)表6中數(shù)據(jù)可得，此次試驗(yàn)的車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度均滿足要求，該混合料的高溫性能良好。

2．2低溫性能

對(duì)設(shè)計(jì)混合料低溫穩(wěn)定性的驗(yàn)證，采用低溫小梁試驗(yàn)進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7　小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果

據(jù)表7中數(shù)據(jù)可得，此次試驗(yàn)的小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果均滿足要求，該混合料的低溫性能良好。

2．3抗水損害性能

為了檢驗(yàn)該橡膠瀝青混合料的水穩(wěn)定性能，采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8，表9。

1)浸水馬歇爾試驗(yàn)。

表8　浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

2)凍融劈裂試驗(yàn)。

表9　凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

據(jù)表8，表9中數(shù)據(jù)可得，此次試驗(yàn)的浸水馬歇爾、凍融劈裂數(shù)據(jù)結(jié)果均滿足要求，該混合料的抗水損害性能良好。

3　橡膠瀝青混凝土在市政道路中的應(yīng)用

在上述的橡膠瀝青混合料室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了生產(chǎn)配合比的調(diào)試，并在如東縣人民路改造工程中鋪筑實(shí)驗(yàn)段。試驗(yàn)段原狀路面為水泥路面，在對(duì)舊水泥板塊進(jìn)行處理后鋪設(shè)1 cm的SAMI應(yīng)力吸收層，然后鋪筑4 cm橡膠瀝青AR-AC13。

3．1橡膠瀝青施工要點(diǎn)

1)施工溫度。相比較于普通瀝青混合料，由于橡膠粉的加入，橡膠瀝青混合料更加粘稠，對(duì)于溫度要求也更高。具體施工過(guò)程中，溫度控制要求如表10所示。運(yùn)輸過(guò)程中，一定要重視混合料的防護(hù)保溫。另外料車(chē)卸料時(shí)，也應(yīng)當(dāng)覆蓋篷布，減少溫度散失。全過(guò)程都要保持對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)，保證溫度滿足要求，提高施工質(zhì)量。

表10　橡膠瀝青混合料的施工溫度　℃

2)攤鋪階段。攤鋪之前，應(yīng)至少提前1 h，充分加熱攤鋪機(jī)的熨平板及分料器等裝置。攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)盡量做到均勻、緩慢、連續(xù)，速度不宜超過(guò)3 m/min。對(duì)于散落在攤鋪機(jī)前的混合料，必須安排人工及時(shí)清除。另外，由于橡膠瀝青混合料本身的粘稠性，通常避免人工整修。

3)碾壓成型。橡膠瀝青混合料在碾壓工藝上，與一般瀝青混合料最大的差別就在于，其禁止使用膠輪。因?yàn)橄鹉z粉的存在，為防止橡膠瀝青粘合橡膠輪胎，所以必須排除膠輪碾壓。根據(jù)相應(yīng)工程經(jīng)驗(yàn)，壓路機(jī)的類型以及不同階段碾壓速度如表11所示。其中，初壓壓路機(jī)應(yīng)盡量緊跟攤鋪機(jī)，確保壓實(shí)效果。另外，安排專人管理檢查，做到既不漏壓，也不超壓。

表11　壓路機(jī)碾壓速度　km/h

3．2橡膠瀝青質(zhì)量檢測(cè)

橡膠瀝青混合料鋪筑結(jié)束后，對(duì)施工段落進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，具體檢測(cè)項(xiàng)目是壓實(shí)度、厚度、平整度、滲水系數(shù)、摩擦系數(shù)與構(gòu)造深度等。檢測(cè)結(jié)果以及相關(guān)要求與檢測(cè)方法如表12所示。

表12　質(zhì)量檢測(cè)

由檢測(cè)結(jié)果表明，施工路段路面的平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，橡膠瀝青路面性能良好，在市政道路中的應(yīng)用前景較好。

4　結(jié)語(yǔ)

1)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，斷級(jí)配橡膠瀝青混凝土的高溫性能、低溫性能、抗水損害性能良好。2)施工過(guò)程中，抓住橡膠瀝青混合料不同于一般瀝青混合料的施工要點(diǎn)，比如，施工溫度、攤鋪、碾壓等，能夠有效提高橡膠瀝青的施工質(zhì)量。3)根據(jù)施工路段的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，橡膠瀝青路面的滲水系數(shù)、構(gòu)造深度等指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，斷級(jí)配橡膠瀝青路用性能良好，值得在市政道路推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

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［7］張爭(zhēng)奇，王永財(cái)．瀝青膠漿對(duì)瀝青混合料高低溫性能的影響［J］．長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2014，26(12):1-5．

On road performance of gap gradation rubber asphalt mixture

You Zhiyong
(Rudong County Housing and Urban and Rural Construction Bureau，Rudong 226400，China)

Abstract:From the indoor experiments，the paper introduces the proportion ratio design methods for the gap gradation rubber asphalt mixture，undertakes the comprehensive evaluation from the high-temperature performance，low-temperature performance，and water-resisting performance，and illustrates the construction points and quality checking method for the mixture in municipal roads，so as to ensure the construction quality．Key words:rubber asphalt，mixture，gradation design，quality inspection

作者簡(jiǎn)介:尤智勇(1970-)，男，高級(jí)工程師

收稿日期:2015-10-29

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0116-02

中圖分類號(hào):U214．75

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A